JPH01240887A - Radiation detector and manufacture thereof - Google Patents

Radiation detector and manufacture thereof

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JPH01240887A
JPH01240887A JP63067391A JP6739188A JPH01240887A JP H01240887 A JPH01240887 A JP H01240887A JP 63067391 A JP63067391 A JP 63067391A JP 6739188 A JP6739188 A JP 6739188A JP H01240887 A JPH01240887 A JP H01240887A
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JP
Japan
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scintillator
amorphous
support
radiation detector
detector according
Prior art date
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Pending
Application number
JP63067391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuhiko Takahashi
哲彦 高橋
Hideji Fujii
秀司 藤井
Minoru Yoshida
稔 吉田
Hiroyuki Takeuchi
裕之 竹内
Juichi Shimada
嶋田 寿一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63067391A priority Critical patent/JPH01240887A/en
Publication of JPH01240887A publication Critical patent/JPH01240887A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a radiation detector easy to mount with limited crosstalk between adjacent channels, by providing a separator plate between a plurality of scintillators and amorphous photodiodes made on a support body. CONSTITUTION:A scintillator element 1 is a rectangular parallelopiped, disposed in proximity to other scintillators and amorphous photodiodes (PD) 2 are formed directly on a surface opposite to an X rays incident surface with the largest area while a support body 3 is put tight on the X rays incident surface to support the scintillator elements. A separator plate 6 is between the scintillator elements to remove crosstalk between the elements. With such an arrangement, as the PD is exposed, sensitivity distribution of the elements is measured for each radiation element to trim the PD by a laser trimming method thereby enabling adjustment to make the sensitivity distribution uniform.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はX線CT装置に利用される放射線検出素子に係
り、特に素子間の検出感度ばらつきや素子内放射線入射
位置により感度ばらつきが少く、隣接チャネルとのクロ
ストークが少く高S/Nで実装の容易な放射線検出素子
に関する6〔従来の技術〕 CT用固体検出素子の代表的なものとしてシンチレータ
とPDを組合わせたものがある。その実装例として例え
ば特開昭58−118977などがある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a radiation detection element used in an X-ray CT apparatus, and in particular, the present invention relates to a radiation detection element used in an X-ray CT apparatus, and in particular has a detection sensitivity variation between elements and a radiation incident position within the element, which has little sensitivity variation. 6. Concerning a Radiation Detection Element with Less Crosstalk with Adjacent Channels, High S/N, and Easy Mounting [Prior Art] A typical solid-state detection element for CT is a combination of a scintillator and a PD. An example of its implementation is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-118977.

また近年非晶質材料の応用研究の進歩により該PDとし
て非晶質シリコンPDを用いることもできる。これに関
する例として例えば特開昭62−71881や特開昭6
2−43585がある。
Further, due to recent advances in applied research on amorphous materials, amorphous silicon PDs can also be used as the PDs. Examples of this include JP-A-62-71881 and JP-A-6
There is 2-43585.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

非晶質シリコンを用いた上記従来技術は以下の点で配慮
がなされておらず問題があった。
The above conventional technology using amorphous silicon has problems because it does not take into account the following points.

(1)多数素子を精度良く効率的に実装する点について
配慮がなされておらず隣接素子間の位置ずれがおこる場
合が多い。この結果この検出をCT装置に用いるとCT
両画像アーチファクトが生じたり、画質劣化がおきる。
(1) No consideration is given to the efficient mounting of a large number of elements with high precision, and misalignment between adjacent elements often occurs. As a result, if this detection is used in a CT device, CT
Both image artifacts may occur or image quality may deteriorate.

(2)隣接素子間のクロストークに関して配慮がされて
おらず、この結果CT両画像アーチファクトが生じたり
、画像のコントラスト分解能の低下、空間分解能の劣化
を招く。
(2) No consideration is given to crosstalk between adjacent elements, resulting in artifacts in both CT images, reduction in image contrast resolution, and deterioration in spatial resolution.

(3)実装工程が複雑でかつ隣接素子間で高い位置精度
を必要とするので、実装に高度な熟練技術を要し、製造
コストが著しく高くなり、また歩止めも悪い。
(3) Since the mounting process is complicated and requires high positional accuracy between adjacent elements, mounting requires highly skilled techniques, significantly increases manufacturing costs, and has a poor yield.

一方、結晶シリコンフォトダイオードをシンチレータに
張り合わせた従来の固体検出素子の実装方法では、支持
板は結晶PDの支持板、もしくは単にシンチレータ素子
の固定としてのみ用いられていだので、非晶質PDを用
いた集積化固体検出器にそのまま利用しようとしても集
積化検出器全体としての性能向上や実装工程の簡略化に
寄与しなかった。
On the other hand, in the conventional mounting method of a solid-state detection element in which a crystalline silicon photodiode is bonded to a scintillator, the support plate is used only as a support plate for the crystalline PD or simply to fix the scintillator element, so an amorphous PD is used. Even if an attempt was made to use the integrated solid-state detector as is, it did not contribute to improving the performance of the integrated detector as a whole or simplifying the mounting process.

本発明の目的は、非晶質PD、シンチレータ。The object of the present invention is an amorphous PD, a scintillator.

及び支持体の位置関係及び形状を最適化し、集積化検出
器としての利点を十分発揮し、前記問題点、すなわち、
隣接素子間の位置ずれ、隣接素子間のクロストーク、複
雑な実装工程を、有しない高性能、低価格、実装の容易
な放射線検出器を提供することにある。
By optimizing the positional relationship and shape of the support and the support body, the advantages as an integrated detector can be fully demonstrated, and the above-mentioned problems can be solved, namely:
The object of the present invention is to provide a radiation detector that is high-performance, low-cost, and easy to mount, without misalignment between adjacent elements, crosstalk between adjacent elements, or complicated mounting process.

〔8題を解決するための手段〕 上記目的は少くとも複数のシンチレータ素子、複数のP
D、1つ以上の支持体からなり、該複数のシンチレータ
素子は検出すべき放射線の入射力面と直交して1次元あ
るいは2次元的に配列されている放射線検出器において
、少くともF Dとして非晶質PDを用い、該非晶質P
Dを、該シンチレータ素子群が互いに隣接する面を除い
たシンチレータ面のうち最大面積を有する面の少くとも
1つのシンチレータ面に直接形成し、該最大面積を有す
るシンチレータ面の該非晶質PD形成面、もしくは該面
以外の最大面積を有するシンチレータ面を支持体と密着
固定し、かつ支持体のシンチレータと接する該面もしく
は該面と平行な面に該非晶質PDの出力信号を検出する
配線をほどこし、該配線と該非晶質PDを電気的に接続
し、かつ該複数のシンチレータ間に光もしくは放射線遮
蔽層を配することにより達成される。
[Means for solving problem 8] The above purpose is to provide at least a plurality of scintillator elements, a plurality of P
D. A radiation detector consisting of one or more supports, in which the plurality of scintillator elements are arranged one-dimensionally or two-dimensionally orthogonally to the incident input plane of the radiation to be detected, at least as F D. Using an amorphous PD, the amorphous P
D is directly formed on at least one scintillator surface having a maximum area among the scintillator surfaces excluding the surfaces where the scintillator element groups are adjacent to each other, and the amorphous PD forming surface of the scintillator surface having the maximum area is formed. Alternatively, the scintillator surface having the largest area other than the surface is tightly fixed to the support, and wiring for detecting the output signal of the amorphous PD is provided on the surface of the support that is in contact with the scintillator or on a surface parallel to the surface. This is achieved by electrically connecting the wiring and the amorphous PD and disposing a light or radiation shielding layer between the plurality of scintillators.

〔作用〕[Effect]

(1)シンチレータ素子を支持する支持体を、該シンチ
レータ素子群が互いに接する面を除いたシンチレータ面
で接触支持するので、大面積シンチレータを支持体に張
り合わせたあとに、該シンチレータを溝切りし、複数個
のシンチレータ素子群を形成できる。このため隣接素子
間の位置精度が切削のみで決まり、位置精度が向上する
。また実装工程が簡略化できる。
(1) Since the support body supporting the scintillator elements is supported in contact with the scintillator surface excluding the surfaces where the scintillator element groups contact each other, after attaching the large area scintillator to the support body, grooves are cut in the scintillator, A plurality of scintillator element groups can be formed. Therefore, the positional accuracy between adjacent elements is determined only by cutting, and the positional accuracy is improved. Furthermore, the mounting process can be simplified.

また、上記シンチレータと支持体の接触支持面としてシ
ンチレータ素子の最大面積を有する面を用いるので上記
切削工程におけるシンチレータの機械強度が増し、切削
中のシンチレータの割れ、ひび等を未然に防げ歩thり
が向上する。
In addition, since the surface having the largest area of the scintillator element is used as the contact support surface between the scintillator and the support, the mechanical strength of the scintillator in the cutting process is increased, and cracks, cracks, etc. of the scintillator during cutting can be prevented. will improve.

(2)シンチレータの最大面積を有する面上に非晶質フ
ォトダイオードを直接形成しているので、シンチレータ
からの光の検出幾何効率が極めて高く、S/Nが向上す
る。またシンチレータ面上にPDが直接形成されている
ので、結晶PDのような、シンチレータPDの張り合わ
せ工程がなく実装が著しく簡略化できる。
(2) Since the amorphous photodiode is directly formed on the surface of the scintillator having the largest area, the geometric efficiency of detecting light from the scintillator is extremely high, and the S/N ratio is improved. Furthermore, since the PD is directly formed on the scintillator surface, there is no need for a step of laminating the scintillator PD, unlike in the case of crystalline PD, and the mounting can be significantly simplified.

(3)非晶質PDの信号取出し面と支持板の信号取り出
し配線は互いに平行な面に形成されているので接続が容
易であり、実装工程が簡略化される。
(3) Since the signal extraction surface of the amorphous PD and the signal extraction wiring of the support plate are formed on mutually parallel surfaces, connection is easy and the mounting process is simplified.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図(a)において、シンチレータ素子1は直方体で
ありその大きさは例えば30 +nm X 1 、2m
 X 1 、 Ommである。このシンチレータ素子は
30mmX1.2+mの面で他のシンチレータ素子と近
接している。シンチレータ素子のX線入射方向の長さは
xlIA吸収率により決定され、素子列の方向の長さは
CT装置の要求空間分解能により決定される。素子列と
直交する方向の長さはCT撮像の際にスライス厚さによ
り規定される。
In FIG. 1(a), the scintillator element 1 is a rectangular parallelepiped, and its size is, for example, 30 + nm x 1, 2 m.
X 1 , Omm. This scintillator element is adjacent to other scintillator elements in a plane of 30 mm x 1.2+m. The length of the scintillator element in the X-ray incident direction is determined by the xlIA absorption rate, and the length of the element array in the direction is determined by the required spatial resolution of the CT apparatus. The length in the direction perpendicular to the element array is defined by the slice thickness during CT imaging.

このシンチレータ素子の、シンチレータ素子群が隣接す
る面を除いた面のうち最大面積を有する而(30nnX
1.Ommの面積を有する)に非晶質PD2が直接形成
さおでいる。非晶質PDは、直接X線人射によるS/N
の低下、X線劣化をさける目的で、X線入射面と逆側の
面に形成しである。
This scintillator element has the largest area among the surfaces excluding the adjacent surfaces of the scintillator element group (30nnX
1. Amorphous PD2 is directly formed on the surface (having an area of 0 mm). For amorphous PD, S/N is determined by direct X-ray radiation.
It is formed on the surface opposite to the X-ray incident surface in order to avoid a decrease in X-rays and X-ray deterioration.

これにより、X線が直接PDに入射する量は1/10〜
1/100に減少する。また、該面と対向する面(X線
入射面;同一面積を有する)にはシンチレータ素子群を
支持する支持体3が密着している。ここで、支持体3は
、低X線吸収を有する物質もしくは形状であり、例えば
、アルミナ、ガラス、エポキシ、その他セラミック材の
薄板(例えば厚さinn〜3mm)である。PD2の出
力信号は、接続線52例えばAQ、Au線により支持体
上に形成された配線4により取り出される。この配線4
は例えば、セラミック製支持体3面上にプリント配線さ
れたA u配線や、AQ配線などで良い。またシンチレ
ータ素子間にはセパレータ板6が存在し、素子間クロス
トークを除去している。
As a result, the amount of X-rays directly incident on the PD is 1/10~
It decreases to 1/100. Further, a support 3 for supporting a group of scintillator elements is in close contact with a surface (X-ray incidence surface; having the same area) opposite to this surface. Here, the support 3 is a material or shape having low X-ray absorption, such as a thin plate (for example, thickness inn to 3 mm) of alumina, glass, epoxy, or other ceramic material. The output signal of the PD 2 is taken out by the wiring 4 formed on the support body by a connecting line 52 such as an AQ or Au wire. This wiring 4
For example, the wiring may be Au wiring or AQ wiring printed on three surfaces of the ceramic support. Furthermore, separator plates 6 are present between the scintillator elements to eliminate crosstalk between the elements.

次に第1図(b)を用いて非晶質PD部を詳述する。非
晶質PD2は1例えば非晶質5i(a−8iと略記)か
らなるPIN構造PDを用いる。
Next, the amorphous PD portion will be described in detail using FIG. 1(b). As the amorphous PD 2, a PIN structure PD made of, for example, amorphous 5i (abbreviated as a-8i) is used.

その構造はシンチレータ上に直接形成された透明保護膜
7.透明電極8+P型a−8i(アモルファスシリコン
)層9.i型a−Si層10.n型a−3i層11.電
極12から成る。信号は透明電極8.電極12間を流れ
る電流として得る。各シンチレータ素子を光学的もしく
は放射線的に分離するためのセパレータ板6がセパレー
タ板挿入用溝13に挿入固定されている。
Its structure is a transparent protective film formed directly on the scintillator.7. Transparent electrode 8 + P type a-8i (amorphous silicon) layer 9. i-type a-Si layer 10. n-type a-3i layer 11. It consists of an electrode 12. The signal is transmitted through transparent electrode 8. It is obtained as a current flowing between the electrodes 12. A separator plate 6 for optically or radiologically separating each scintillator element is inserted and fixed in the separator plate insertion groove 13.

本構造によればPDが露出されているので、第2図(a
)の如く形成された素子(201〜203)の感度分布
を個々の放射線検出素子ごとに測定し、この結果に(第
2図(b))基づいて例えばレーザートリミング法によ
りPDを第2図(c)の如く削り、同図(d)の如く上
記感度分布が一様になるように調整することが可能であ
る。
According to this structure, since the PD is exposed, as shown in FIG.
) The sensitivity distribution of the elements (201 to 203) formed as shown in FIG. It is possible to adjust the sensitivity distribution so that it becomes uniform as shown in (d) of the same figure by cutting as shown in c).

本実施例では、検出器実装状態において非晶質PD部が
露出しているので、検出器実装状態での検出器素子間感
度ばらつき、素子内感度ばらつきを測定し、この測定結
果に基いて、該ばらつきをなくすようにPD形状の変更
が容易に行える。すなわち実装後に感度微調整ができる
。この結果上記両ばらつきのまったくない極めて理想的
なCT検出器になる。
In this example, since the amorphous PD portion is exposed when the detector is mounted, the sensitivity variations between detector elements and the sensitivity variations within the element are measured when the detector is mounted, and based on the measurement results, The PD shape can be easily changed to eliminate this variation. In other words, the sensitivity can be finely adjusted after mounting. As a result, an extremely ideal CT detector is obtained, completely free from both of the above-mentioned variations.

次に前述の実施例の製造方法の一実施例を第3図を用い
て説明する。
Next, an example of the manufacturing method of the above-mentioned example will be described with reference to FIG.

(a)複数素子分2例えば8素子分の大きさを有するシ
ンチレータ、例えばGdzOzS系セラミックシンチレ
ータの一面を鏡面研磨し、この面に透明保護膜71例え
ば5iOzを形成する。次に透明電極82例えば5nO
xやITO,あるいはSnow/ITo2ff膜を形成
する0次にp型a−8i膜97例えば膜厚0.01pm
のa−SiC:H膜、i型a−8i膜10.例えば膜厚
1.5 μmのa−3i:H膜、n型a  St膜11
2例えば膜厚0.03  μmのpc−8i:H膜を順
次形成する。次に電極122例えばAI2蒸着膜を電極
形成用マスクを用いて形成する。電極形成後プラズマエ
ツチングにより電極形成部以外の非晶質膜を除去する。
(a) One surface of a scintillator having a size equivalent to 2, eg, 8 elements, such as a GdzOzS ceramic scintillator, is mirror-polished, and a transparent protective film 71, eg, 5 iOz, is formed on this surface. Next, the transparent electrode 82, for example, 5nO
0-order p-type a-8i film 97 forming a x, ITO, or Snow/ITo2ff film, for example, with a film thickness of 0.01 pm
a-SiC:H film, i-type a-8i film 10. For example, an a-3i:H film with a film thickness of 1.5 μm, an n-type a St film 11
2. For example, a PC-8i:H film having a thickness of 0.03 μm is sequentially formed. Next, an electrode 122, for example, an AI2 vapor deposited film, is formed using an electrode forming mask. After forming the electrode, the amorphous film other than the electrode forming area is removed by plasma etching.

(b)上記シンチレータ/非晶質P Dを支持体3゜例
えばアルミナセラミック基板、マシナブルセラミック基
板、ガラスエポキシ基板などに、例えばAuプリント配
線がほどこされた支持体に。
(b) The scintillator/amorphous PD is placed on a support 3°, such as an alumina ceramic substrate, a machinable ceramic substrate, a glass epoxy substrate, etc., on which Au printed wiring is applied, for example.

例えばエポキシ系接着材により強固に接着する。For example, it is firmly bonded using an epoxy adhesive.

大面積にわたって支持体と強固に接着する。大面積にわ
たって支持体と強固に接着した結果、シンチレータの機
械強度は著しく向上する。
Strongly adheres to the support over a large area. As a result of strong adhesion to the support over a large area, the mechanical strength of the scintillator is significantly improved.

(c)シンチレータ上に形成された非晶質PD素子の分
割に沿ってシンチレータを切削しセパレータ板挿入用溝
6を形成する。溝形成は例えばダイヤモンドカッター、
ワイヤソーを用い溝幅は挿入すべきセパレータ板よりわ
ずかに、例えば10〜20μm大きく設定する。各々の
溝はシンチレータを完全に切断し支持板を一定の、例え
ば30μm−100μmまで削るように形成される。
(c) The scintillator is cut along the divisions of the amorphous PD element formed on the scintillator to form grooves 6 for inserting separator plates. Grooves can be formed using, for example, a diamond cutter.
Using a wire saw, the groove width is set slightly larger, for example, 10 to 20 μm, than the separator plate to be inserted. Each groove is formed to completely cut the scintillator and shave the support plate to a certain extent, for example 30 μm-100 μm.

本工程においては、シンチレータは既に支持体により機
械強度が増しであるので、シンチレータの制泡、ひび割
れ等を生じることはない。この溝にセパレータ板を挿入
固定する。セパレータ板は例えばモリブデン板等に金属
反射膜、例えばAQ蒸着膜を形成したものを用いること
ができる。セパレータ板の固定は例えばエポキシ系接着
材を用いる。
In this step, since the mechanical strength of the scintillator has already been increased by the support, bubble control, cracking, etc. of the scintillator will not occur. A separator plate is inserted and fixed into this groove. The separator plate may be a molybdenum plate or the like on which a metal reflective film, such as an AQ vapor deposited film, is formed. For example, an epoxy adhesive is used to fix the separator plate.

接着後の様子の一例を第4図に示した。接着材14とし
て遮光性のものを用いると、シンチレーション光の隣接
チャネルへのもれが無くなりクロストーク発生を防止で
きる。接着材14を単にセパレータ板の固定にのみ用い
るのでなく、PD全全体おおうように形成しても良い。
An example of the state after adhesion is shown in FIG. If a light-shielding material is used as the adhesive material 14, there will be no leakage of scintillation light to adjacent channels, and crosstalk can be prevented. The adhesive material 14 is not only used for fixing the separator plate, but may be formed to cover the entire PD.

この場合外部から光のもれがなく検出信号のS/Nを向
上できる。
In this case, there is no leakage of light from the outside, and the S/N of the detection signal can be improved.

また接着材14に光反射性粉体を混入しても良い。この
効果としては、シンチレータからの光のうち、P[i)
非形成部から漏れ出した光を該反射材により再びシンチ
レータ内に戻しPDで検出することができるので光検出
信号が増大しS/Nが向上する。
Further, light-reflecting powder may be mixed into the adhesive 14. This effect is due to the fact that P[i] of the light from the scintillator
Since the light leaking from the non-forming portion can be returned into the scintillator by the reflective material and detected by the PD, the photodetection signal increases and the S/N ratio improves.

次に本発明の他の一実施例を第5図を用いて説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本発明が第1.第3の実施例と異なる点は、シンチレー
タ素子1の支持体接着側の面に光反射層15を形成した
ことにある。光反射層15は例えば、AQ蒸着膜や、A
u膜、Ag膜、Cr膜などで良い。シンチレータ面は鏡
面にしておくと光反射率が向上する。セラミックシンチ
レータを用いる場合、鏡面研磨を行っても完全には平担
にならないことがあるので、このときには、透明膜、例
えば5i02.Sn○2.SiN4.PIQなどをシン
チレータ面上に形成し、平担面を形成しその上に光反射
膜を形成することにより光反射効率を向上することがで
きる。
The present invention is the first. The difference from the third embodiment lies in that a light reflecting layer 15 is formed on the surface of the scintillator element 1 on the support adhesion side. The light reflecting layer 15 is, for example, an AQ vapor deposited film or an AQ vapor deposited film.
A U film, Ag film, Cr film, etc. may be used. Making the scintillator surface a mirror surface improves the light reflectance. When using a ceramic scintillator, it may not become completely flat even after mirror polishing, so in this case, a transparent film such as 5i02. Sn○2. SiN4. The light reflection efficiency can be improved by forming PIQ or the like on the scintillator surface to form a flat surface and forming a light reflection film thereon.

本実施例では、シンチレータの発光のうち上面に放出さ
れる光も光反射層により反射されフォトダイオード面に
入射し信号成分となるので光感度が著しく向上する。
In this embodiment, the light emitted from the upper surface of the scintillator is also reflected by the light reflecting layer and enters the photodiode surface to become a signal component, so that the photosensitivity is significantly improved.

本実施例で述べた構造は第6図及び第8図に示した実施
例に於いても採用しており、その効果は極めて大きい。
The structure described in this embodiment is also employed in the embodiments shown in FIGS. 6 and 8, and its effects are extremely large.

次に本発明の他の実施例を第6図を用いて説明する。本
実施例の特徴は、隣接するPDの間に光反射層を設けた
ことにある。第6図(a)では、透明保護膜79例えば
Si○2形成後光皮射膜19、例えばλQ、Cr、Au
、Agなどを例えば蒸着法によりパターン形成する。そ
の後透明電極82例えば5nOz、ITOなどを形成し
、a−8i膜9,10,11.金属電極12を形成し。
Next, another embodiment of the present invention will be described using FIG. 6. The feature of this embodiment is that a light reflecting layer is provided between adjacent PDs. In FIG. 6(a), after the transparent protective film 79 is formed, for example, Si○2, the light coating film 19 is formed, for example, λQ, Cr, Au.
, Ag, etc. are patterned by, for example, a vapor deposition method. Thereafter, transparent electrodes 82 such as 5nOz, ITO, etc. are formed, and the a-8i films 9, 10, 11 . A metal electrode 12 is formed.

PD2とする。透明電極8は図の如くパターン状に形成
しても全面に形成しても良い。
Let it be PD2. The transparent electrode 8 may be formed in a pattern as shown in the figure, or may be formed over the entire surface.

本実施例においては、PD形成面のPDが形成されてい
ない部分に光反射膜が配したので該面からのシンチレー
タ光の漏れ出しがなく、検出光量が増大するので信号S
/Nが増す。また隣接素子への光のまわれ込みも防げる
のでクロストークが減少する。
In this example, since a light reflecting film is arranged on the part of the PD forming surface where no PD is formed, there is no leakage of scintillator light from this surface, and the amount of detected light increases, so that the signal S
/N increases. Furthermore, since light can be prevented from entering adjacent elements, crosstalk is reduced.

第6図(b)は光反射層19を透明電極8a形成後に形
成した実施例を示す。
FIG. 6(b) shows an example in which the light reflecting layer 19 is formed after the transparent electrode 8a is formed.

第6図(c)はPD2を形成した後、全体を絶縁保護膜
201例えば5iOz、PTQなどで被覆し、その後光
反射膜19を形成した実施例である1本実施例では、光
反射膜19は、シンチレータ光を反射する機能の他に、
外部光のPD2への漏れ込みを防ぐ機能を果たしている
FIG. 6(c) shows an example in which after forming the PD 2, the entire surface is covered with an insulating protective film 201 such as 5iOz, PTQ, etc., and then a light reflecting film 19 is formed. In addition to the function of reflecting scintillator light,
It functions to prevent external light from leaking into the PD2.

第6図(d)は第6図(、l)の実施例に於いて。FIG. 6(d) is in the embodiment of FIG. 6(, l).

最終工程として遮光材層21を設けた場合を示している
。この遮光材はPD2への外部からの光の進入を防ぐと
ともに機械的強度を増大させる役目を果している。
A case is shown in which a light shielding material layer 21 is provided as the final step. This light shielding material serves to prevent light from entering the PD 2 from the outside and to increase mechanical strength.

上記(a)〜(d)の実施例に於いてシンチレータ面に
は第5図を用いて説明した実施例と同様に、透明膜18
、例えば5iOzやPIQを介して光反射膜179例え
ばAQ蒸着膜が形成されており、シンチレータ上面での
光反射を効率的に行いフォトダイオードの光検出光量を
増やすように工夫されている。
In the embodiments (a) to (d) above, a transparent film 18 is provided on the scintillator surface as in the embodiment explained using FIG.
A light reflecting film 179, for example, an AQ vapor-deposited film is formed through, for example, 5iOz or PIQ, and is designed to efficiently reflect light on the upper surface of the scintillator and increase the amount of light detected by the photodiode.

また、セパレータ板の形成方法は第3図を用いて説明し
た実施例と同様の方法で容易に形成できる。
Further, the separator plate can be easily formed by the same method as the embodiment described using FIG. 3.

次に第7図を用いて支持体とシンチレータブロックの接
着方法について説明する。図においてX線は支持体3側
から入射する。
Next, a method of bonding the support and the scintillator block will be explained using FIG. In the figure, X-rays enter from the support 3 side.

支持体3は例えばセラミック類(アルミナ、マシナブル
セラミックなど)で例えば厚さ0.5〜3mである。該
厚さは少くともX線が入射する面積範囲においては均一
であることが望ましい。
The support 3 is made of ceramic (alumina, machinable ceramic, etc.), and has a thickness of 0.5 to 3 m. It is desirable that the thickness be uniform at least in the area range into which X-rays are incident.

支持体面上には信号取出し線4が例えばA u 。On the surface of the support, there is a signal output line 4, for example Au.

AQプリント配線で形成されている。プリント配線は例
えば厚さ0.1〜1μm、縮幅200〜500μmであ
る。
It is formed with AQ printed wiring. The printed wiring has a thickness of, for example, 0.1 to 1 μm and a reduced width of 200 to 500 μm.

シンチレータは例えばGd2O2S: PN、Ce、F
セラミックシンチレータであり、例えば厚さ1〜2w1
1でシンチレータ面上にa−8iPDが形成されている
。PD面積は例えば1 +na X 25 mであり素
子間隔は例えば150μm〜300μmである。
The scintillator is, for example, Gd2O2S: PN, Ce, F.
A ceramic scintillator, for example, with a thickness of 1 to 2 w1
1, a-8iPD is formed on the scintillator surface. The PD area is, for example, 1 + na x 25 m, and the element spacing is, for example, 150 μm to 300 μm.

該素子と前記支持体上の配線部は例えばAu、AQのワ
イヤボンディングにより電気的に結合している。該ワイ
ヤ径は例えば25μφで良い。またボンディング用パッ
ドの面積は例えば100μm口〜500μm口で良い。
The element and the wiring portion on the support are electrically coupled by wire bonding of, for example, Au or AQ. The wire diameter may be, for example, 25 μφ. Further, the area of the bonding pad may be, for example, 100 μm to 500 μm.

シンチレータと支持体は接着材9例えばエポキシ系接着
材により結合しである。接着材厚さは例えば5〜30μ
mである。
The scintillator and the support are bonded together by an adhesive 9, such as an epoxy adhesive. Adhesive thickness is, for example, 5 to 30μ
It is m.

接着後PD素子長手方向と平行にかつ高位置精度で溝1
3を形成する。また端部は同じく高精度でシンチレータ
、支持体を切り落とす。こうして高位置精度の素子ブロ
ックが容易に形成される。
After bonding, groove 1 is placed parallel to the longitudinal direction of the PD element with high positional accuracy.
form 3. Also, at the end, the scintillator and support are cut off with high precision. In this way, an element block with high positional accuracy can be easily formed.

溝形成後、該溝にセパレータ板を挿入固定する。After the grooves are formed, a separator plate is inserted and fixed into the grooves.

最後にじゃ光性樹脂で素子全体をおおう。Finally, cover the entire element with a photosensitive resin.

該素子ブロックを必要数平面もしくは曲面的に並べてC
T用検出器とする6 第8図は支持体形状及びPD倍信号り出し部を説明する
ものである。
Arrange the required number of element blocks in a flat or curved manner and
Figure 8 illustrates the shape of the support and the PD multiplier signal output section.

第8図(a)で、支持体はxa入射部のみ著しくてあり
支持体によりXa吸収を減らしである。
In FIG. 8(a), the support is very large only at the xa incident portion, and the support reduces Xa absorption.

PD部倍信号取出部おいて、透明電極側は透明電極上に
、AQ、NiCr、などの金属膜を形成しである。
In the PD section double signal extraction section, a metal film such as AQ, NiCr, etc. is formed on the transparent electrode on the transparent electrode side.

第8図(b)が(a)と異なる点は支持体のシンチレー
タはり合わせ部が、信号取出線形成部に対してわずかに
高くなっていることである。この厚さは例えば30μm
−200μm程度である。
The difference between FIG. 8(b) and FIG. 8(a) is that the scintillator joining portion of the support is slightly higher than the signal output line forming portion. This thickness is, for example, 30 μm
It is about -200 μm.

本構造によれば、セパレータ板挿入用溝13の形成時に
アース電極などを切断することがないので支持体上での
プリント配線の自由度が増すことにある。
According to this structure, since there is no need to cut the ground electrode etc. when forming the separator plate insertion groove 13, the degree of freedom in printed wiring on the support body is increased.

即ち、本構造の支持体段差の大きさを。In other words, the size of the support step of this structure.

(支持体への溝入れ深さ)+(配線パターン厚さ)以上
とすれば、本実施例で述べた効果が得られる。
If the value is (grooving depth into the support body) + (wiring pattern thickness) or more, the effects described in this embodiment can be obtained.

第9図は支持体形状の他の実施例を示したものである。FIG. 9 shows another example of the shape of the support.

本実施例ではPD部と支持体面上信号取出配線がは片間
−平面上に存在するのでボンディングが行いやすいとい
う特徴がある。
This embodiment has a feature that bonding can be easily performed because the PD section and the signal output wiring on the surface of the support are located on a plane between one side and the other.

以上の実施例ではセパレータ板の高さ、長さはシンチレ
ータ厚さ、長さより大きい寸法であれば良く1寸法精度
を著しく厳しくする必要がないため、セパレータ板の製
造が容易になる特徴がある。
In the above embodiments, the height and length of the separator plate need only be larger than the thickness and length of the scintillator, and there is no need to make the accuracy of one dimension extremely strict, so that the separator plate can be manufactured easily.

第10図に検出器のCT表装置の実装例を示した。支持
体は取付ネジによりCT装置検出器部筐体に高位置精度
で取付けられている。シンチレータ、フォトダイオード
部は筐体により完全に外部としゃ断されており、温気や
外部からのもれ光に対して保護されている。筐体は例え
ばAQ製やセラミック製である。必要に応じて、5を体
と支持体の接触面、及び支持体のX線入射面には、湿気
や光漏れを除ぐためのフィルムを設置しても良い6〔発
明の効果〕 本発明によれば、シンチレータ上に非晶質PDを直接形
成し、シンチレータ支持体に配した配線により非晶質P
Dの出力信号を取り出すことができ、かつ支持体とシン
チレータ、非晶*PDのイ装置関係を最適化することが
容易になるので、高S/N、高位置精度、かつ実装の容
易な放射線検出器を提供できる効果がある。
FIG. 10 shows an example of the implementation of the CT table device of the detector. The support body is attached to the CT apparatus detector section housing with high positional accuracy using attachment screws. The scintillator and photodiode sections are completely isolated from the outside by the casing, and are protected from heat and light leaking from the outside. The housing is made of AQ or ceramic, for example. If necessary, a film may be installed on the contact surface between the body and the support 5 and the X-ray incident surface of the support to remove moisture and light leakage 6 [Effects of the Invention] The present invention According to the method, an amorphous PD is directly formed on a scintillator, and amorphous PD is formed by wiring arranged on a scintillator support.
It is possible to take out the output signal of D, and it is easy to optimize the relationship between the support, scintillator, and amorphous PD, so it is possible to achieve high S/N, high positional accuracy, and easy-to-implement radiation. This has the effect of providing a detector.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す放射線検出器の要部見
地および横断面図、第2図は本発明の実施例の放射線検
出装置の要部横断面図、および検出感度特性図、第3図
は本発明の実施例の放射線検出器の製造工程を閉す横断
面図、第4図、第5図、第6図および第8図は本発明の
実施例の放射線検出器の横断面図、第7図は本発明の実
施例のシンチレータと支持体の接着部を示す)T1面図
および側断面図、第9図はシンチレータ支持体の形状を
示す横断面図、第10図は本発明の実施例の検出器の実
装態様を示すX線CT装置の要部横断面図  1  区 (、cL) (b) 3  刊ンオ身イオく      乙   仁バし−7
木反KZ   図 り 3  図
FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional view of a main part of a radiation detector showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a radiation detector according to an embodiment of the present invention, and a detection sensitivity characteristic diagram, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a radiation detector according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4, 5, 6, and 8 are cross-sectional views of radiation detectors according to embodiments of the present invention. Figure 7 shows the bonded portion between the scintillator and the support according to the embodiment of the present invention) T1 side view and side sectional view, Figure 9 is a cross-sectional view showing the shape of the scintillator support, and Figure 10 is the book. A cross-sectional view of the main parts of an X-ray CT apparatus showing the implementation mode of the detector according to the embodiment of the invention.
Wooden KZ diagram 3 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少くとも複数のシンチレータ素子、複数のフォトダ
イオード(PDと略記する)、1つ以上の支持体からな
り、該複数のシンチレータ素子は検出すべき放射性の入
射方向と直交して1次元あるいは2次元的に配列されて
いる放射性検出器において、少くとも上記PDとして非
晶質PDを用い、該非晶質PDを、該シンチレータ素子
群が互いに隣接する面を除いたシンチレータ面のうち最
大面積を有する面の少くとも1つのシンチレータ面に直
接形成し、該最大面積を有するシンチレータ面の該非晶
質PD形成面、もしくは該面以外の最大面積を有するシ
ンチレータ面を支持体と密着固定し、かつ支持体のシン
チレータと接する該面、もしくは該面と平行な面に該非
晶質PDの出力信号を検出する配線をほどこし、該配線
と該非晶質PDを電気的に接続し、かつ該複数のシンチ
レータ間に光もしくは放射線遮蔽層を配したことを特徴
とする放射線検出器。 2、特許請求の範囲第1項の放射性検出器を製造する際
に、前記光もしくは放射線遮蔽層形成工程を、少くとも
シンチレータの非晶質PD形成工程および、支持体上の
配線工程および、シンチレータと支持体張り合わせ工程
の後に行うことを特徴とする放射線検出器製造方法。 3、特許請求の範囲第1項において、シンチレータの非
晶質PD形成面がX線入射面と対向する面であることを
特徴とする放射線検出器。 4、特許請求の範囲第3項において、支持体はシンチレ
ータのX線入射面に接着されており、支持体は低X線吸
収を有する物質、もしくは形状であることを特徴とする
放射線検出器。 5、特許請求の範囲第1項においては、支持体及び支持
体上に配された配線は、それぞれ、セラミック板、プリ
ント配線であることを特徴とする放射線検出器。 6、特許請求の範囲第1項において、非晶質PDと支持
体上配線の電気的接続はワイヤボンディング法であるこ
とを特徴とする放射線検出器。 7、特許請求の範囲第1項において、シンチレータの非
晶質PD形成面以外の少なくとも1つの面に透明保護層
を介して光反射膜が形成されていることを特徴とする放
射線検出器。 8、特許請求の範囲第7項において、光反射膜は金属薄
膜からなることを特徴とする放射線検出器。 9、特許請求の範囲第1項において、シンチレータの非
晶質PD形成面において、少くとも非晶質光導電膜が形
成されない部分に光反射膜を形成することを特徴とする
放射線検出器。 10、特許請求の範囲第9項において光反射膜は金属薄
膜であることを特徴とする放射線検出器。 11、特許請求の範囲第1項において、支持体のシンチ
レータ接着面のうち、シンチレータ接着部分が他の部分
よりわずかに凸になっており、他の部分に信号取出し用
プリント配線がなされていることを特徴とする放射線検
出器。 12、特許請求の範囲第1項において、シンチレータ及
び非晶質PD部が外部から光学的、温度的に遮断されて
いることを特徴とする放射線検出器。
[Claims] 1. Consisting of at least a plurality of scintillator elements, a plurality of photodiodes (abbreviated as PD), and one or more supports, the plurality of scintillator elements being perpendicular to the incident direction of the radioactivity to be detected. In a radioactive detector arranged one-dimensionally or two-dimensionally, at least an amorphous PD is used as the PD, and the amorphous PD is arranged on a scintillator surface excluding the surface where the scintillator element groups are adjacent to each other. Formed directly on at least one scintillator surface having the largest area among them, and bringing the amorphous PD forming surface of the scintillator surface having the largest area or the scintillator surface having the largest area other than this surface into close contact with the support. Wiring for detecting the output signal of the amorphous PD is provided on the surface of the fixed support that is in contact with the scintillator, or on a surface parallel to the surface, the wiring is electrically connected to the amorphous PD, and A radiation detector characterized in that a light or radiation shielding layer is arranged between the plurality of scintillators. 2. When manufacturing the radioactive detector according to claim 1, the light or radiation shielding layer forming step is performed at least in the step of forming an amorphous PD of the scintillator, the step of wiring on the support, and the step of forming the scintillator. A method for manufacturing a radiation detector, characterized in that the method is carried out after the step of laminating a support. 3. The radiation detector according to claim 1, wherein the amorphous PD forming surface of the scintillator is a surface facing the X-ray incident surface. 4. The radiation detector according to claim 3, wherein the support is adhered to the X-ray incident surface of the scintillator, and the support is made of a material or shape having low X-ray absorption. 5. A radiation detector according to claim 1, wherein the support and the wiring arranged on the support are ceramic plates and printed wiring, respectively. 6. The radiation detector according to claim 1, characterized in that the electrical connection between the amorphous PD and the wiring on the support is a wire bonding method. 7. A radiation detector according to claim 1, characterized in that a light reflecting film is formed on at least one surface of the scintillator other than the surface on which the amorphous PD is formed, with a transparent protective layer interposed therebetween. 8. A radiation detector according to claim 7, wherein the light reflecting film is made of a metal thin film. 9. A radiation detector according to claim 1, characterized in that a light reflecting film is formed on at least a portion of the amorphous PD-forming surface of the scintillator where the amorphous photoconductive film is not formed. 10. A radiation detector according to claim 9, wherein the light reflecting film is a metal thin film. 11. In claim 1, of the scintillator adhesive surface of the support, the scintillator adhesive part is slightly convex than other parts, and printed wiring for signal extraction is provided on the other parts. A radiation detector featuring: 12. The radiation detector according to claim 1, wherein the scintillator and the amorphous PD section are optically and thermally isolated from the outside.
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